Có hai khả năng dẫn đến sự hình thành các khuyết tật bề mặt của ống thép xoắn: một là bản thân vật liệu không đủ dẻo trong quá trình biến dạng, dẫn đến nứt và gấp nếp bên ngoài; khả năng thứ hai là quá trình oxy hóa bề mặt vật liệu gây ra các khuyết tật bề mặt, và các khuyết tật bề mặt này được khuếch đại thành các vết nứt và gấp nếp bên ngoài trong quá trình biến dạng.
1. Kết quả và phân tích các thử nghiệm kéo mô phỏng nhiệt
Để nghiên cứu tính dẻo ở nhiệt độ cao của vật liệu, một loạt các thử nghiệm kéo mô phỏng nhiệt đã được thực hiện. Có thể thấy rằng 900-1.200℃ là vùng dẻo cao của thép 9Ni, và biến dạng kéo của nó có thể đạt hơn 90%. So sánh lượng biến dạng và nhiệt độ biến dạng ở mỗi giai đoạn cán ống, không khó để nhận thấy rằng cả quá trình đục lỗ và cán xiên đều nằm trong vùng dẻo cao, và lượng biến dạng nhỏ hơn nhiều so với khả năng biến dạng của vật liệu. Mặc dù nhiệt độ ở giai đoạn cuối của quá trình định cỡ thấp hơn 900℃, nhưng phân tích trước đó đã chỉ ra rằng các khuyết tật trên bề mặt thân ống được hình thành trước khi định cỡ. Do đó, có thể coi rằng các nếp gấp và vết nứt nhỏ bên ngoài trong quá trình cán này không phải do tính dẻo kém của bản thân vật liệu gây ra.
2. Kết quả và phân tích thử nghiệm oxy hóa ở nhiệt độ cao
Quan sát hình thái của các mẫu bị oxy hóa ở các thời điểm khác nhau trong khoảng nhiệt độ 1-100℃. Có thể thấy rằng, mặc dù bề mặt của mẫu bị oxy hóa khá mịn, nhưng hiện tượng oxy hóa nhẹ ở ranh giới hạt xuất hiện giữa lớp oxit và giao diện kim loại sau 1 giờ. Khi thời gian oxy hóa tăng lên, độ sâu oxy hóa ở ranh giới hạt càng sâu hơn. Lúc này, tốc độ oxy hóa ở ranh giới hạt lớn hơn tốc độ ăn mòn của kim loại trong pha lớp oxit. Khi độ sâu oxy hóa ở ranh giới hạt đạt đến một mức nhất định, khi thời gian oxy hóa tăng lên, độ dày lớp oxit tiếp tục tăng, nhưng độ sâu oxy hóa ở ranh giới hạt không tăng thêm nữa. Có thể thấy rằng, lúc này, tốc độ oxy hóa ở ranh giới hạt và tốc độ ăn mòn của kim loại trong pha lớp oxit đã đạt đến trạng thái cân bằng.
Thời gian đăng: 31-12-2024